Июль 25, 2013

Разработан первый оптический транзистор

Разработан первый оптический транзисторИсследователи смогли разработать новый вид оптического ключа, его состояние управляется через один единственный фотон света. Функции данного ключа можно применять в сфере квантовых и оптических вычислений, они аналогичны функциям полупроводникового транзистора в простых электронных схемах.
Это достижения несет огромное значение в сфере оптических вычислений, они будут реализованы через оптические схемы, применяющие для хранения и обработки данных вместо электронов, фотоны света. Данный подход приведет к уменьшению потребления энергии, поскольку для хранения и передачи единицы данных будет достаточно одного фотона, на его создание требуется в несколько раз меньше энергии, чем на передачу одного бита обычным электронным путем.
Тогда вопрос – почему люди еще не разработали действующие оптические вычислительные приборы? Всё дело в том, что фотоны, в отличие от заряженных частиц, почти не взаимодействуют друг с другом и материалом среды, в которой они находятся. Два фотона, если столкнутся в вакууме, то просто пройдут друг через друга и даже не заметят этого.
Чтобы управлять потоками фотонов при помощи этих же самых фотонов, необходимы специфические оптические ключи. Такой ключ не является первой реализацией, но из всех прочих подобного типа устройств его отличает то, что управление состоянием производится только одним фотоном.
В основе данного оптического транзистора стоят два зеркала, между которыми располагается изолированный объем, который наполнен газом атомов цезия, охлажденных до сверхнизкой температуры. Зеркала стоят параллельно и на заданном расстоянии друг от друга, оно точно калибровано относительно длины волны света. Это дает возможность внутреннему объему оптического транзистора функционировать как оптический резонатор, свет в котором колеблется между двумя зеркалами, без изменения фазы колебаний.